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        準噶爾盆地古爾班通古特沙漠地區(qū)油田地質(zhì)環(huán)境問題分析

        2017-10-17 17:40:30王才川鐵文斌厲良周曉萌
        西部資源 2017年4期
        關(guān)鍵詞:資源

        王才川+鐵文斌+厲良+周曉萌

        摘要:根據(jù)古爾班通古特沙漠特征及區(qū)內(nèi)典型區(qū)塊石油開發(fā)利用方式,以夏鹽11井區(qū)為例深入分析石油開采形成的礦山地質(zhì)環(huán)境問題。

        關(guān)鍵詞:古爾班通古特沙漠;地質(zhì)環(huán)境;油田

        1.前言

        古爾班通古特沙漠位于新疆準噶爾盆地中央,是我國面積最大的固定、半固定沙漠,區(qū)內(nèi)蘊藏著豐富的石油、天然氣等礦產(chǎn)資源,區(qū)內(nèi)分布有陸梁、石西等多個油氣田。區(qū)內(nèi)油田勘探、開發(fā)過程中對本已脆弱的生態(tài)環(huán)境及地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生了較為嚴重的影響,因此查明及分析區(qū)內(nèi)石油開采形成的礦山地質(zhì)環(huán)境問題顯得尤為重要。

        2.自然地理及地質(zhì)環(huán)境條件

        2.1地理位置及地形地貌

        夏鹽11井區(qū)位于準噶爾盆地腹部、古爾班通古特沙漠的北端,行政區(qū)隸屬新疆維吾爾自治區(qū)和布克塞爾蒙古自治縣管轄。

        項目區(qū)位于準噶爾盆地東部的古爾班通古特沙漠的北部邊緣,為第四系淺度的沙漠地貌,即風(fēng)力的作用下形成半固定沙丘和沙梁,地表沙漠化程度較輕。地表植被稀少,地貌類型單一。

        2.2地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造

        根據(jù)鉆井揭露地層剖面,夏鹽11井區(qū)自下而上發(fā)育的地層為:石炭系,二疊系,三疊系,侏羅系,白堊系,古近系,新近系和第四系等地層。項目區(qū)在處于準噶爾盆地北西緣,構(gòu)造屬于陸梁隆起的三個泉凸起、夏鹽凸起。

        2.3水文地質(zhì)特征

        項目區(qū)及其周圍分布的地下水類型為碎屑巖類孔隙裂隙層間水(圖1)。碎屑巖類孔隙裂隙層間水含水層主要分布整個項目區(qū),含水層巖性為新-古近系粉砂巖、細砂巖和礫巖與泥巖組成雙層或多層結(jié)構(gòu)。在地表以下50m~100m為淺層承壓水,該層為微承壓,隔水頂板分布不連續(xù),含水層結(jié)構(gòu)為單一的粉砂巖或細砂巖。深層承壓水分布深度一般在50m以下,含水層巖性主要為新一古近系粉砂巖、砂礫巖,含水層厚度5m~53m不等。有2-3個隔水層,隔水層較穩(wěn)定,巖性為泥巖,厚度一般在5m-25m。深層承壓水富水性中等,單井涌水量在700m3/d左右。

        含水層水化學(xué)成份表現(xiàn)為上咸下淡,潛水含水層水化學(xué)類型以CLS04-NaCa型和CLS04-Na型為主,地下水礦化度一般在3g/L~10g/L,在項目區(qū)南部礦化度大于10g/L。

        項目區(qū)內(nèi)地下水的補給途徑主要是側(cè)向補給和大氣降水的人滲補給。其中,大氣降水補給受季節(jié)性影響較大,側(cè)向補給主要來源于和布克河河水在礫質(zhì)平原區(qū)入滲補給,在項目區(qū)北側(cè)以地下徑流的方式補給,補給量比較穩(wěn)定。

        項目區(qū)地下水徑流總體由北向南、由東往西徑流,地下水排泄主要是以越流方式向潛水含水層及人工開采排泄。

        2.4油藏地質(zhì)特征

        夏鹽11井區(qū)三工河組J1s21砂層組整體上為孔隙結(jié)構(gòu)較好的儲集層,具有中等偏低的排驅(qū)壓力、中值壓力的特征。夏鹽11井區(qū)三工河組油藏為受斷裂控制的巖性構(gòu)造油藏。夏鹽11井區(qū)三工河組油藏地層水分析資料統(tǒng)計表明,三工河組油藏地層水礦化度平均15188.65mg/L,C1-含量平均7906.87mg/L,地層水型為HC03-Na型。

        3.開發(fā)利用方案概述

        3.1鉆井工藝

        夏鹽11井區(qū)采用的二開井深結(jié)構(gòu)設(shè)計:一開采用311.2mm鉆頭鉆至井深500m,下人244.5mm表層套管,采用鉆桿插入法固井,水泥漿返至地面;二開采用215.9mm鉆頭鉆至目的層,下人139.7mm油層套管,采用單級有控固井,固井水泥返高至白堊系清水河組頂界以上100m。

        3.2采油工藝

        夏鹽11井區(qū)三工河組油藏采用280m井距不規(guī)則井網(wǎng)注水開采。

        3.3原油集輸工藝

        夏鹽11井區(qū)原油集輸工藝采用集中拉低含水油的三級布站工藝流程,即:采油井口計量配水站一預(yù)脫水站陸梁油田集中處理站。夏鹽11井區(qū)原油經(jīng)原油預(yù)脫水站脫水后,經(jīng)拉油站通過油罐車拉運至陸梁油田處理站進行處理。

        夏鹽11井區(qū)采出水經(jīng)油水分離后,輸送至污水站凈化處理達標(biāo)后,回注地層不外排。

        4.礦山地質(zhì)環(huán)境問題分析

        結(jié)合夏鹽11井區(qū)的自然地理條件和開采工藝流程分析,夏鹽11井區(qū)主要是石油開采活動,夏鹽11井區(qū)主要地質(zhì)環(huán)境問題有:生產(chǎn)過程中油藏水的外泄、落地原油,輸油管道的滲漏,可能隨著降雨人滲,威脅區(qū)內(nèi)含水層,進而可能對準噶爾盆地的地下水資源造成影響;井場、道路、場站、管道的建設(shè)存在局部(點狀、線狀)開挖、平整等,對原始地形地貌造成一定的破壞;井場、道路、場站、管道等建設(shè),不同程度的對區(qū)內(nèi)土地資源造成壓占、挖損等破壞,毀壞了地面植被,使松動土體巖性物質(zhì)裸露地表,容易造成土地沙化。

        4.1含水層影響分析

        井區(qū)生產(chǎn)過程中可能對造成含水層破壞和污染的環(huán)節(jié)主要包括:鉆井過程中對含水層的擾動破壞、廢棄泥漿及鉆井廢水人滲對含水層的污染;生產(chǎn)過程中生產(chǎn)廢水等的人滲對含水層的污染。

        鉆井鉆穿含水層時采用鉀鈣基聚磺混油鉆井液完井液體系,直井選擇管射孔完井方式,固井措施為在井眼內(nèi)下入套管柱,在套管柱與井壁環(huán)形空間,注入水泥漿,進行封固。采取2層套管和水泥固井措施,將井身與含水層充分隔離。夏鹽11井區(qū)鉆井過程對含水層結(jié)構(gòu)是點狀、短暫的影響,不會破壞含水層結(jié)構(gòu)完整。

        夏鹽11井區(qū)采用注水開采,注水水源主要來源包括兩方面,一部分路梁油田地下水水源、一部分為源經(jīng)凈化處理的采出水。注水量將從2014年的564.38m3/d,上升至2016年的1057.53m3/d,至2023年總體趨于1050m3/d~1106m3/d。

        現(xiàn)狀條件下,夏鹽11井區(qū)內(nèi)井場等采油設(shè)施均已經(jīng)建設(shè)完畢,鉆井過程中貫穿含水層歷時較短,且及時用水泥漿封隔含水層(一開500m水泥漿返地面),在鉆井過程中產(chǎn)生的廢水有鉆井廢水和生活廢水,均排人泥漿池自然干化處理后,進行防滲掩埋;生產(chǎn)運行中的作業(yè)廢水和油藏采出水,均通過管道集中輸送至原油脫水處理站的污水處理系統(tǒng)進行凈化處理后回注地層,不外排。

        4.2地形地貌景觀影響分析

        夏鹽11井區(qū)內(nèi)已經(jīng)建成設(shè)施有井場以及相應(yīng)的管線網(wǎng)、道路等,形成了一定規(guī)模,夏鹽11井區(qū)內(nèi)采油設(shè)施挖填方量較少,管道鋪設(shè)完畢后,進行回填平整后,可基本恢復(fù)原有地形,道路修建基本依原有地形布設(shè),夏鹽11井區(qū)內(nèi)設(shè)施建設(shè)對原有的地形地貌景觀影響和破壞程度較輕。

        4.3土地資源的影響分析

        對土地資源的影響分析主要是井場、道路、管線、場站等占用破壞土地面積并結(jié)合占地類型并根據(jù)《礦山地質(zhì)環(huán)境保護與恢復(fù)治理方案編制規(guī)范》DZ T-0223-2011,分析其對土地資源的影響程度。

        道路建設(shè)對土地資源的影響程度為嚴重;井場建設(shè)對土地資源的影響程度為較嚴重;計量配水站、原油脫水處理站、管線等對土地資源的影響程度為較輕。

        5.結(jié)論與建議

        5.1夏鹽11井區(qū)石油開采主要的地質(zhì)環(huán)境問題是:含水層影響、地形地貌景觀影響及土地資源的影響。區(qū)內(nèi)油田勘探、開發(fā)建設(shè)過程,對環(huán)評保護意識已逐漸增強,目前生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固體廢棄物、廢水等污染物,均得到了合理的處置和回收再利用,很大程度上避免和減緩了地質(zhì)環(huán)境問題的發(fā)生。

        5.2夏鹽11井區(qū)主要礦山地質(zhì)環(huán)境問題是對區(qū)內(nèi)地形地貌景觀和土地資源的破壞,主要的工程措施是針對不同土地類型,對草地中的其他草地實施土地平整、草方格、植被工程并管護措施;對其他土地中的裸地實施土地平整并進行壓實,以達到基本恢復(fù)原有地形地貌和土地類型,防止沙化。

        5.3針對含水層的影響、地形地貌景觀和土地資源的破壞、土壤污染。建立地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng),開展含水層、地形地貌景觀和土地資源、土壤污染等監(jiān)測工作,為油田進一步科學(xué)、合理的開展恢復(fù)治理工作提供依據(jù)。

        5.4地下水作為古爾班通古特沙漠油田生產(chǎn)重要的用水水源,目前對該區(qū)內(nèi)地下水的調(diào)查較為零散、認識程度較低。因此應(yīng)加強對古爾班通古特沙漠地下水資源系統(tǒng)性的再認識,以便在保護區(qū)內(nèi)地下水資源的同時,更合理有效的利用地下水資源。endprint

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